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如图所示,一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑水平地面上,平板车的上表面距离...

如图所示,一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑水平地面上,平板车的上表面距离地面高为h,其右侧足够远处有一障碍物A,另一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块,以v=8m/s的初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右、大小为5N的恒力F,当滑块运动到平板车的最右端时,二者恰好相对静止,此时撤去恒力F,当平板车碰到障碍物A时立即停止运动,滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧半径为R=2m,圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=106°,取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:(1)平板车的长度;(2)障碍物A与圆弧左端B的水平距离.(3)滑块在C点处对轨道的压力大小是多少?
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(1)对滑块和小车分别受力分析,由牛顿第二定律可以求得加速度的大小,再根据匀变速直线运动的规律可以求得车的长度; (2)滑块从平板车上滑出后做平抛运动,根据平抛运动的规律可以求得障碍物A与圆弧左端B的水平距离; (3)从B到C得过程中,物体的机械能守恒,再根据向心力的公式可以求得再C点时受到的支持力的大小,再由牛顿第三定律可得滑块对轨道的压力. 【解析】 (1)对滑块,由牛顿第二定律得 对平板车,由牛顿第二定律得 m/s2 设经过时间t1,滑块与平板车相对静止,共同速度为υ, 则υ=υ-a1t1=a2t1 解得 t1=1s        υ=3m/s 滑块与平板车在时间t1内通过的位移分别为  , 则平板车的长度为 m.     (2)设滑块从平板车上滑出后做平抛运动的时间为t2,因滑块恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道, 对B处速度进行分解可知:    又υx=υ=3m/s       得υy=4m/s       由公式υy=gt2xAB=υxt2 解得xAB=1.2m   (3)在B点的速度的大小为 υB==5m/s 由B到C过程中由机械能守恒定律得: 在C点处,由牛顿第二定律得: 由以上式子解得:N=86N, 由牛顿第三定律得滑块对轨道的压力为86N.
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考点分析:
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如图所示,两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为L,导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路,两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v,若两导体棒在运动中始终不接触,求:
(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少?
(2)当ab棒的速度变为初速度的3/4时,cd棒的加速度是多少?

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某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中:
①选出一条纸带如图甲所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.已知重锤质量为0.5kg,打点计时器的工作频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.8m/s2.由以上数据算出,当打点计时器打到B时重力势能比开始下落时减少了______J,此时重锤的动能比开始下落时增加了______J.由计算结果可知,该实验小组在做实验时出现的问题可能原因是______.(计算结果保留两位有效数字)
②在图甲所示的纸带上,某同学又选取多个计数点,测出个计数点到第一个计数点O的距离h,算出个计数点对应的速度v,并以h为横轴,以manfen5.com 满分网为纵轴画出的图线应该是图乙中的______,图线的斜率表示______
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按图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r,其中R为电阻箱,R为定值电阻,干电池的工作电流不宜超过0.5A.实验室提供的器材如下:电流表(量程0-0.6A),电阻箱(阻值范围0-999.9Ω),定值电阻R(阻值为5Ω),开关、导线若干.实验时,改变电阻箱R的值,记录下电流表A的示数I,得到若干组R、I的数据.根据实验数据绘出如图乙所示的manfen5.com 满分网图线,由此得出电池组的电动势E=______V,内阻 r=______Ω.
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如图所示,一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中,线框中的最大磁通量为фm,最大感应电动势为Em,则线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向转轴转动的角速度大小为______

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如图所示,匀强电场场强大小为E,方向与水平方向夹角为θ(θ≠45°),场中有一质量为m,电荷量为q的带电小球,用长为L的细线悬挂于O点.当小球静止时,细线恰好水平.现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点,小球电荷量不变,则在此过程中( )
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A.外力所做的功为mgLcotθ
B.带电小球的电势能增加qEL(sinθ+cosθ)
C.带电小球的电势能增加2mgLcotθ
D.外力所做的共为mgLtanθ
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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